Nanocompósitos biodegradáveis à base de amido de milho e poli(vinil álcool) como novos materiais para embalagens ativas antimicrobianas

• Autor(a) principal: Pola, Cícero Cardoso
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20511
• topic: Alimentos - Embalagens; Materiais nanoestruturados; Micro-organismos patogênicos; Embalagens de Produtos Alimentares

O uso de biopolímeros para produção de filmes tem atraído cada vez mais atenção na área de embalagens ao redor do mundo. Apesar da biodegradabilidade, origem renovável, alta disponibilidade e baixo custo, a aplicação em larga escala desses materiais é reduzida devido às limitadas propriedades que esses materiais apresentam. O presente trabalho foi dividido em duas partes. A primeira parte consistiu no desenvolvimento e caracterização de filmes nanocompósitos a partir de blenda polimérica biodegradável à base de amido de milho/poli(vinil álcool) (PVOH) incorporados com nanocristais (CNC) e nanofibrilas de celulose (CNF) de acordo com um delineamento composto central, otimizando-se a concentração das nanoceluloses em relação às propriedades de desempenho utilizando-se a função desejabilidade. As propriedades mecânicas, de barreira ao vapor de água (PVA) e ao oxigênio (PO2 ), morfológicas, ópticas e térmicas dos filmes nanocompósitos foram avaliadas. O processo de produção dos filmes resultou em boa dispersão das nanoceluloses na matriz polimérica, permitindo que a interação entre os CNC e as CNF promovesse aumento significativo na resistência à tração e rigidez dos filmes nanocompósitos. A incorporação de CNC e CNF permitiu a obtenção da máxima barreira ao vapor de água dentro dos limites estudados, ao mesmo tempo em que foi observada a necessidade de maiores concentrações de CNC para promover a redução na PO 2 . A dispersão das nanoceluloses aumentou a barreira à luz dos filmes. Os filmes com maiores concentrações de CNC e CNF apresentaram maior estabilidade térmica. O filme nanocompósito com composição ótima foi obtido com 5,78% (m/m) de CNC e 0,6% (m/m) de CNF. O filme nanocompósito desenvolvido apresenta boas características para o desenvolvimento de embalagens sustentáveis, podendo ainda receber a adição de compostos ativos para aumentar seu potencial de aplicação. A segunda parte envolveu o desenvolvimento e a caracterização de filmes ativos antimicrobianos baseados na mesma blenda polimérica e incorporados com nisina (NIS) e CNC, com potencial para uso como embalagem ativa antimicrobiana para alimentos. Os filmes desenvolvidos foram avaliados de acordo com suas propriedades mecânicas, de barreira ao oxigênio e ópticas. A atividade antimicrobiana dos filmes foi avaliada contra as bactérias patogênicas Listeria monocytogenes, Bacilus cereus e Staphylococcus aureus. Os nanocompósitos ativos desenvolvidos apresentaram significativo efeito antimicrobiano contra os três micro-organismos testados. Os CNC não só aumentaram a rigidez e a resistência à tração dos filmes, como também diminuíram significativamente a PO2 dos mesmos. A NIS atuou como plastificante na matriz polimérica, aumentando o alongamento na ruptura dos filmes. A presença de CNC e NIS aumentou a barreira à luz dos filmes. Os nanocompósitos ativos apresentaram bom desempenho in vitro e capacidade para serem aplicados na conservação de alimentos.